大冶地質局

1. 　湖北大冶雞冠嘴銅金礦床

一、大地構造位置

雞冠嘴礦床的大地構造位置屬於揚子准地台下揚子台褶帶的西端。

二、礦區地質

（一）地層

礦區地表絕大部分為第四系湖積粘土所覆蓋，僅在西南部零星出露有火山沉積角礫岩。與成礦關系密切的地層主要為下三疊統大冶群第七岩性段。礦體絕大多數賦存於該岩性段層間破碎帶或與銅錄山岩株侵入體接觸帶內。該岩性段縱向呈「菱角」狀懸垂於岩體內，橫向上由於岩漿岩吞蝕形成形態各異、大小不一的捕虜體。據岩性特徵及主要化學成分變化將該岩性段又劃分為三個亞段：第一亞段（T₁dy^7-1）主要為灰質白雲石大理岩，CaO含量為36.81%～38.57%,MgO含量7.51%～10.71%，其間夾少量大理岩；第二亞段（T₁dy^7-2）為主要賦礦層位，為白雲質大理岩，黃褐色、肉紅色、灰白色和灰黑色，中厚層至薄層狀構造，CaO含量43.13%～50.75%,MgO含量為1.25%～5.60%，厚77～200m；第三岩性段（T₁dy^7-3）以大理岩為主，夾少量白雲質大理岩；厚層一塊狀構造，CaO含量51.28%～53.36%,MgO含量0.55%～1.54%，厚大於110m。

（二）構造

礦床構造有4個隱伏背、向斜。其中北北東向隱伏背斜為橫貫礦床的主體構造，長約900m，寬200～600m。背斜軸向約30°，軸面傾向北西，傾角75°～80°。背斜核部地層已被岩漿岩吞蝕，其南東冀僅見殘存部，Ⅵ號礦體即產於其中。北西翼相對保留較為完整，為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體群賦存部位。該背斜橫跨疊置於三個北西向隱伏背、向斜之上（圖2-113）。

區內斷裂發育，有NNE向、NEE向和近NW向，具多期活動的特點。NNE向斷裂破碎帶分布於礦區南部，呈NE68°方向延展，全長900m，寬10～20m，破壞了先期形成的礦體。NNE向斷裂（F₁）呈NE10°左右的方向波狀延伸，推斷長達3000餘米。傾向NW，傾角75°以上，斷裂帶內廣泛發育壓碎岩、糜棱岩和角礫岩，寬幾米至幾十米。該斷裂帶被雞冠山北東東向斷裂破碎帶所截切為南北兩段，南段控制了細脈浸染型猴頭山銅鉬礦床，北段與雞冠嘴捕虜體接觸構造相復合，控制了雞冠嘴銅金礦床。近東西向斷裂分布於礦區南部，規模小，錯斷T₁斷裂，系成礦後形成。

（三）岩漿岩

礦區岩漿岩屬陽新復式岩體西北段銅錄山石英二長閃長玢岩岩株的一部分。岩體侵入最新地層為中—上三疊統蒲圻群。有石英二長閃長玢岩、石英閃長岩、閃長岩、正長閃長玢岩和安山玢岩。與成礦作用有關的主要是燕山早期第三次侵入的石英二長閃長玢岩。其岩石化學成分與同類岩石相比，以高硅（SiO₂含量為63.075%），高鹼[w（Na₂O+K₂O）=8.07%]，低鐵鎂、揮發分高，銅豐度較高（Cu含量為52.4×10^-6）為特徵。岩體內岩漿期後階段鉀硅質交代和鈉硅交代都比較發育。

（四）蝕變作用

蝕變作用主要為熱接觸變質、接觸交代、熱液蝕變三種類型。其主要特點是：

碳酸鹽岩受到熱接觸質作用，均變質成大理岩類。由接觸交代作用形成的夕卡岩以接觸帶內側為主，外側夕卡岩化較弱或無夕卡岩化。夕卡岩一般以單一的透輝石、石榴子石或雲母夕卡岩構成。

鹼質交代作用廣泛發育，以鈉和鉀質交代兩種類型產出，而以前者為主。

圖2-113雞冠嘴銅金礦床地質平面略圖Fig.2-113Geological sketch map of Jiguanzui Cu-Au deposit

J₃l—靈鄉組；J₃m—馬架山組；T_2-3pq—蒲圻群；T₂l—陸水河組；T₁dy¹—大冶群第七段；

—安山玢岩；δS^2-1—閃長岩；

—石英閃長岩；

—石英二長閃長玢岩；Ih—鐵帽；Fe—鐵礦體；Si—硅化岩；Br—破碎帶；1—整合及不整合界限；2—推測或隱伏壓扭性斷層；3—扭斷裂；4—北西西向背向斜；5—北北東向背斜；6—勘探線及編號；7～10—礦體投影及編號

熱液蝕變作用較強烈，主要有碳酸鹽化（方解石化、鐵白雲石化和菱鐵礦化）、硅化、粘土化（絹雲母化、蒙脫石化、高嶺石化），此外還有綠泥石化、透閃石化和蛇紋石化等。

蝕變分帶：由內帶向外大致有石英二長閃長玢岩（或閃長岩）；透輝石化石英二長閃長玢岩；斜長石岩或透輝石化斜長石岩；透輝石夕卡岩（含礦）、石榴子石夕卡岩；金雲母透輝石夕卡岩或透輝石石榴子石夕卡岩（含礦）；夕卡岩化大理岩（白雲質大理岩）。夕卡岩化疊加強烈的熱液蝕變部位則是成礦最有利的部位。

三、礦床特徵

（一）礦體的分布、形態、產狀及規模

在長920m，寬160～330m礦床范圍內，具有工業規模的礦體（群）4個，由14個主要單礦體和36個零散小礦體組成，賦存於標高—5～—622m。礦體形態呈透鏡狀、扁豆狀、似鞍狀、枝杈狀等。單個礦體長50～670m，厚1.2～83.57m，最厚達103.23m，斜深25～325m。礦體總走向與主幹構造方向一致，為NE35°，傾向以NW為主，傾角一般為13°～56°，最大達83°，最小近於0°。礦體（群）空間展布在縱向上表現為自北向南，由淺而深的側列，在橫剖面上多呈平行的雁行式斜列（圖2-114）。

圖2-114雞冠嘴024線綜合剖面Fig.2-114Integrated section of line 024 in Jiguanzui Cu-Au deposit

1—第四系；2—下白堊統靈鄉組；3—下白堊統馬架山組；4—中上三疊統蒲圻群；5—下三疊統大冶群7段3亞段；6—下三疊統大冶群7段2亞段；7—閃長岩/正長閃長玢岩；8—安山玢岩；9—石英閃長岩；10—石英二長閃長玢岩；11—夕卡岩；12—角礫岩；13—地質界線；14—銅礦；15—黃鐵礦；16—金礦；17—含金銅鐵礦；18—鉬礦

（二）礦石的物質成分

礦石的礦物成分復雜，據初步統計，共有75種（表2-70），以硫化物的種類較多，硅酸鹽次之，此外還有氧化物、碲化物、碳酸鹽、自然元素等。

表2-70礦石礦物成分表Table 2-70Mineral composition of ores

黃銅礦為礦床內銅金礦石、銅礦石最主要的含銅礦物，平物含量3%左右。一般為他形粒狀，粒度變化范圍較大（0.01～1mm）。據其產出形式，可將黃銅礦晶出時間分四個世代。第一世代黃銅礦主要以交代石榴子石夕卡岩、大理岩形式產出，局部呈脈狀、稀疏浸染狀分布在閃長岩、石英二長閃長玢岩中；第二世代黃銅礦呈較粗的他形晶粒，交代第一世代黃鐵礦，常見微量閃鋅礦（固溶體分解產物），出現膠狀黃銅礦、黃銅礦與黃鐵礦、膠黃鐵礦、白鐵礦、斑銅礦、輝銅礦及菱鐵礦、閃鋅礦密切共生。這一世代黃銅礦是本區最重要的含金銅礦物，是銅金礦、銅礦石形成的主要時期；第三世代黃銅礦多呈細脈狀產出，並穿切第二世代黃銅礦，黃銅礦細脈內偶見自然金包體；第四世代黃銅礦形成在碳酸鹽階段，呈膠狀（皮殼狀）沿圍岩裂隙充填，不含自然金。

黃鐵礦是礦床內最常見的礦石礦物，含量一般為10%～50%，晶形絕大多數呈不規則的破碎狀，少數呈立方體，粒度一般為0.03～0.3mm。

自然金（包括含銀自然金），細粒狀（0.01～0.1mm），主要呈包裹體金形式產出，其金的載體礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦。

礦床的主要成礦元素有Cu、Au、S、Fe、Mo。各元素的平均品位為Cu 1.76%,Au 4.30×10^-6,S 21.30%,TFeO 42.68%,Mo 0.97%；伴生有益組分有Ag、Go、Se、Ga等，Ag平均含量13.64×10^-6,Go 0.021%,Se 0.0034%,Te 0.0032%,Ga 0.0017%。

（三）礦石的結構構造

礦石結構主要為他形至自形粒狀結構及熔蝕交代結構，次為固溶體分離結構、膠狀結構、壓碎結構等；礦石構造主要有塊狀、浸染狀、角礫狀、網脈狀等。

（四）礦石類型

礦床礦石類型復雜，按礦石中可被工業利用的主要金屬元素構成的礦物共生組合，礦石工業類型分為七類：即鐵礦石、金鐵礦石、銅金礦石、金礦石、銅礦石、硫鐵礦石及鉬礦石。按礦石在自然狀態下主要金屬礦物和脈石礦物組合特徵，又劃分為17個礦石自然類型和20個礦物共生組合。其中銅金礦石為礦床內最主要的礦石類型，占銅總儲量的79.03%，占金總儲量的85.18%，多為交代夕卡岩和大理岩而成，均屬原生銅金礦石。

（五）礦化分帶和銅金富集規律

礦床主要金屬礦物和成礦元素具有較明顯的垂向分帶規律（表2-71）。金礦化自下而上有增強趨勢，銅礦化在礦床中心部位最強，向上或向下有減弱之勢。而且上、中、下三帶的礦石礦物組合，金銅和金銀比值也有明顯的變化規律。上帶因受表生作用影響，部分黃鐵礦氧化為赤鐵礦和褐鐵礦，金有明顯的次生富集。礦化橫向分帶由內接觸帶至外接觸帶分帶為鉬-銅、金（鐵）-鐵（金）。各帶之間一般呈過渡關系，普遍有復合現象，使礦石類型復雜。

表2-71礦化垂向分帶表Table 2-71Vertical zoning of mineralization

銅金一般在礦體中心部位較富，邊緣較貧。銅與金的富集帶大部重合，銅金共生的礦石都是銅礦體中的富礦石，銅金的相關系數為0.83。由於礦化受構造的控制，各主要礦體的銅金富集帶有一定方向性，主要為北北東向和北東東向兩組。

四、礦床成因及成礦條件分析

（一）成礦地質條件

礦床受北北東向斷裂接觸破碎帶控制，礦體受接觸帶和層間破碎帶控制，例如Ⅰ2礦體賦存於T₁dy^7-3大理岩與石英閃長岩接觸帶；Ⅱ2與Ⅲ1號礦體受石英二長閃長岩和閃長岩接觸帶與T₁dy^7-2白雲質大理岩層間破碎帶控制。Ⅲ2號礦體受T₁dy^7-2白雲質大理岩層內破碎帶控制（圖2-114）。

礦床內主要礦體很大程度受三疊系下統大冶群第七岩性段碳酸鹽地層的控制。由於該岩性段質純富鈣，適量含鎂，岩石化學性質活潑，並且，厚層狀與薄層狀構造交替互層，受構造應力作用易產生層間破碎，這些性質為夕卡岩的形成和礦液充填交代造成了良好的物理化學條件，是礦區內成礦最有利層位。

礦床內與成礦作用有關的主要是燕山早期第三期侵入的石英二長閃長玢岩。岩石化學特徵為富鹼、低鐵鎂、揮發分高，含銅豐度較高。岩漿期後熱液階段鉀硅質、鈉硅質交代比較發育。該礦床無論從空間上，還是成因上，都與石英二長閃長玢岩有密切的地球化學的聯系。

（二）成礦物質來源、運移和富集

該礦床與成礦關系最為密切的石英二長閃長玢岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始值為0.7054，δ¹⁸O為＋10.62%，屬殼-幔同熔型岩漿岩系列。岩體中普遍存在熔體-流體包裹體，說明氣液來源於岩漿演化後期。由於岩漿結晶作用轉化為蒸餾作用析出（富含NaCl）高熱氣流體，隨著溫度下降至500～700℃，富含揮發分的熱氣流體聚集、匯合來自粒間的溶液，這種富含NaCl的溶液在高溫狀態下從岩漿岩中提取Cu、Fe等成礦元素，形成含礦氣液。在向上運移過程中對圍岩進行選擇性交代。同時，圍岩，特別是T₁dy含膏鹽岩層中富含S^2-、Na⁺、Cl^-、H₂S、SO₄、H₂O等的地下熱鹵水加入，不斷地改變含氣液的成分和性質，在一定的物理化學環境下形成金屬礦床。

此外，據礦床硫化物36件硫同位素資料，δ³⁴S值為1.73～9.8，說明硫及成礦物質可能來源於下地殼或上地幔，在其向上運移過程中同化混溶了含水的上地殼成分。綜合礦床礦物穩定同位素δ³⁴S、δ¹⁸O測量結果和流體包裹體成分溫度數據經有關礦物-水平衡公式計算結果表明，礦床熱流體水溶液主要來自混合岩漿水。

從與鄰區銅錄山礦床的包裹體分析資料的對比來看，礦質的運移方向是由銅錄山礦床向北西雞冠嘴礦床運移的。礦床中銅鐵硫化物是繼承晚期磁鐵礦的殘余含礦熱液，匯合來自岩漿結晶後的粒間溶液形成高鹽度含礦熱液。黃鐵礦中包裹體液相成分分析，說明礦液富含Na⁺、Cl^-、

CO₂，介質呈中偏酸性-酸性，適宜於銅、鐵硫化物的晶出沉澱。整個晶出過程從高溫-中溫（350～200℃），介質處於還原條件。

礦床的金礦化發生在硫化物礦化階段，金與銅、硫密切相關。金主要呈細粒金充填及包裹在黃銅礦、黃鐵礦中。金的大量沉澱發生在硫化物階段的中期，介質呈更酸性的還原條件下為最有利。金包裹在黃銅礦、黃鐵礦中，說明它們是共同運移和沉澱集中的。

（三）成礦溫度

以礦床中岩漿岩、夕卡岩與礦石礦物包裹體測溫結果和含鹽度對比，表明成礦期形成於熱液階段，與岩漿期後高鹽度高溫熱液-高鹽度中溫熱液階段相當。它晚於夕卡岩期的金雲母夕卡岩，而早於綠簾石的形成。礦床的成岩成礦溫度是：成岩期，石英正長閃長玢岩為700～1080℃；岩漿期後高溫氣液階段為480～700℃；夕卡岩階段為320～560℃；氧化物磁鐵礦階段為320～350℃；硫化物階段為200～350℃；碳酸鹽階段為140～260℃。

（四）成礦作用

綜合礦床各種成礦地質特徵，雞冠嘴礦床成礦作用初步可劃分三期六個階段。成礦作用主要有以下兩種方式：

（1）接觸交代：石英二長閃長玢岩與碳酸鹽岩接觸交代作用形成夕卡岩體，磁鐵礦和赤鐵礦交代夕卡岩礦物，銅和其他硫化物的一部分疊加在鐵礦體和夕卡岩之上，形成部分含磁鐵礦和含銅（金）夕卡岩。

（2）熱液充填交代：含礦高中溫熱液沿構造裂隙，角礫邊緣充填交代由於礦化強度不等，形成一系列塊狀、脈狀、浸染狀的各類金屬硫化物礦石。

綜上所述，該礦床成因類型為岩漿期後高—中溫氣液接觸交代型（復控式）銅金礦床。

五、礦床地質及物化探異常特徵和綜合找礦模型

（一）地質模式

富鹼二長閃長玢岩蘑菇狀小岩株呈超淺成相侵入於早期岩體和三疊系碳酸鹽岩圍岩或其捕虜體中。前鋒接觸帶發育夕卡岩，岩頸根部邊緣，存在隱爆角礫岩。成礦與斑岩小岩株關系密切。礦床以成礦斑岩小岩株為中心，形成斑岩型、角礫型、夕卡岩型礦體，具有典型的「多位一體」特徵。成礦後淺部礦體曾遭受風化剝蝕，並部分受中基性火山沉積角礫岩的堆積、掩埋。本式礦床礦石組分以銅、金為主，伴有硫、鐵、銀、鉬、硒、碲、銦等。

（二）地球物理模式

地表磁場反映礦體部位為平緩負磁場中局部磁場抬高。有明顯局部重力異常。極化率較低。斷面上電測深呈KH型曲線，ρ_s等值線局部扭曲擴張，礦體在低阻凹陷帶中。

（三）地球化學模式

地表水系沉積物、水化學、土壤和岩石測量均能圈定局部地球化學異常，濃度分級明顯，強度較高，形態規則，規模較大，呈帶狀沿北東構造帶展布。在斷面上，礦床的地球化學原生暈為圍繞球形高鹼富鉀小斑岩體呈現元素分帶特徵。由岩體向外，大體呈Sn、W、Mo→Cu、Au→F→Hg的變化。各種類型礦體上均有不同指示元素組合。夕卡岩型礦體和層控型礦體間還具有硫同位素組成和稀土元素特徵的區別。

該礦床物化探異常特徵見圖2-114，綜合找礦模型詳見表2-72。

表2-72雞冠嘴式銅金礦床綜合找礦模型Table 2-72Comprehensive prospecting model of Jiguanzui-type Cu-Au deposit